“寶泰隆杯”2019中國(七臺河)石墨烯應用創新創業大賽成果掃描
在近日舉行的“寶泰隆杯”2019中國(七臺河)石墨烯應用創新創業大賽上，一批實用價值高、商業前景明朗的項目入圍了本次大賽。入圍項目涵蓋石墨烯製備、複合材料、節能環保等多個領域，一批批石墨烯新技術成果從這裡走向市場。
石墨烯改性黏膠纖維長絲
上海烯望材料科技有限公司在石墨烯改性黏膠纖維長絲方面的創新成果摘得了大賽桂冠。與會評委一致認為：該項目的核心技術——亞微米石墨烯材料水性分散液製備和石墨烯改性黏膠纖維長絲商業模式明朗、市場前景廣闊，是一個極具商業價值的投資項目。
據項目負責人周建介紹，黏膠纖維的缺陷是溼強低、溼拉昇性能弱、耐磨和耐光性能差，功能化接近空白。該公司在引入新功能、保持或提升黏膠纖維傳統性能的基礎上，開展了石墨烯改性黏膠纖維長絲的技術攻關。項目組先後完成了亞微米級少層石墨烯製備技術、超強鹼性體系穩定分散技術、黏膠長絲紡絲技術方案的系統設計這3項關鍵技術，並賦予黏膠纖維長絲抗菌、抗靜電、遠紅外、導熱性等多項新功能。
在發表獲獎感言時，周建說：“創新大賽幫助我們再次審核了自己的研究方向是否正確，研究路線是否合理，也使我們更加確定石墨烯產業化困難的原因並不是成本，最需要解決的其實是產品開發中的上下游聯動等問題。”
分子焊接制高導熱薄膜
目前行業內廣泛應用的散熱石墨膜主要分為3類：天然石墨膜、熱解石墨膜以及人工合成石墨膜。其中人工合成石墨膜主要指由聚酰亞胺經過高溫碳化和石墨化後，得到的具有高取向度的聚酰亞胺石墨膜(PI)。
上海理工大學材料學院李昊亮博士介紹，目前已經商業化的PI膜存在成本高、厚度大等問題，其製備成本為600~800元/平方米，厚度通常大於25微米，已商業化的PI膜厚度最小可達10微米，但製備成本也隨之大幅提高。
“我們團隊於2017年首次提出將分子焊接用於製備石墨烯複合導熱薄膜。分子焊接技術利用聚合物將氧化石墨烯的片層焊接起來，從而擴大石墨烯的片層尺寸。利用該方法可將散熱膜的熱導率提高近50%，柔韌性也有明顯提升，製備的石墨烯薄膜厚度在5~60微米可控，可以取代大部分現有產品。我們還採用石墨烯改性技術提高分子焊接的效率，針對剝離製備氧化石墨烯片層尺寸小這一核心問題提出解決方案。”李昊亮說。
李昊亮還介紹，目前該技術已完成實驗室研發，他們將繼續推進分子焊接石墨烯導熱薄膜的產業化。
石墨烯導熱膜滿足5G剛需
寶泰隆新材料股份有限公司柔性石墨烯導熱膜項目開發了大片徑選擇性氧化石墨烯核心製備技術，攻克了石墨烯膜成型過程缺陷修復及原子重排結構控制技術，打通了由氧化石墨烯漿料製備石墨烯導熱膜的工藝路線。
寶泰隆北京技術研發中心項目經理張志旭介紹說：“5G時代的電子通信領域將進入高速發展階段，市場總容量達數萬億元。其中，高導熱材料作為5G的‘剛需’，市場份額將佔據關鍵材料50%以上，而人工石墨化膜是目前導熱膜領域的主流商用產品。”
“我們開發的氧化石墨烯製備技術從原料源頭進行工藝變革，基於氧化石墨烯成膜技術，經過還原、壓延、石墨化製成石墨烯導熱膜，可以替代人工石墨化膜工序。”張志旭介紹，石墨烯導熱膜對比人工石墨化膜優勢在於：導熱率達3200W/m·K，同時兼具電磁屏蔽性能和柔韌性能，彎折次數達20000次，且燒結加工處理過程更環保。